“生长素的生理作用”一节的探究式教学摘要摘要 探究教学作为现代教学的一种学习和教学模式，注重的是学生各种潜能的发挥和创新能力的发展，体现一种参与性和体验性并存且具有严密学术性的创造活动。在教学的过程中，从以学生的发展为本的理念出发，重视探究性学习。有利于学生知识的建构，会使学生对知识的理解更加深刻。关键词关键词 模型建构 探究 顶端优势传统的生物学教学片面强调“以生物知识的传授”为中心，忽视“以学生的发展为本”的原则，缺乏对学生社会需求所必备的基础知识和基本技能的传授，更谈不上对学生“生物科学素养”的培养与提高：在生物知识的传授过程中，片面强调对生物“双基”知识的学习，往往是通过死的生物标本、模式化的结构来认识生物体，用简略的语言和固定的程序来描述复杂的生命现象和多变的生理过程，这极易掩盖生命现象和生命活动规律的纷繁复杂和不断变化的特点，容易导致死记硬背，限制了学生的思路，学生学习生物的主动性不高。探究教学作为现代教学的一种学习和教学模式，注重的是学生各种潜能的发挥和创新能力的发展，体现一种参与性和体验性并存且具有严密学术性的创造活动。教参中明确指出：“应当从以学生的发展为本的理念出发，重视探究性学习。探究性学习有利于学生知识的建构，会使学生对知识的理解更加深刻；1课程标准确定的能力目标包括操作技能、搜集和处理信息的能力和科学探究能力三个方面，尤为重视科学探究能力的培养。 普通高中生物课程标准指出：必修三在科学方法上侧重于“领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用” 2。因此，本着这一理念，本节课的目的在于让学生领悟数学模型建构的思想，训练学生实验探究的精神，培养和提高学生的科学素养。1 教材分析及设计思路本节是人教版必修第三册第三章第二节的内容。主要介绍了生长素生理作用的特点，即两重性。生长素的生理作用是植物生长素基本理论的核心内容之一，是将植物生长素应用于生产实践的理论依据。考试大纲中明确要求，学生要重视理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题3。而本节内容，恰恰符合了考纲的要求，因此，本节内容是考纲中的重点内容。本课是“植物生长素”的第2学时。通过生长素发现过程的学习，学生已初步体验生长素基本理论的形成过程，了解到科学家早期研究的基本方法和科学思想。由于本节课的目的在于培养学生科学探究的方法，领悟数学模型的构建，因此生长素的生理作用特点的探究是本节课的主要方面，只有真正的参与到探究活动中，会使学生对知识的理解更加深刻，更加有效的促进能力的发展和情感态度价值观的形成。如何来引导学生进行自主探究？在整个教学过程中，采用“创设情境，提出问题分析问题，提出假设设计实验，验证假设分析结论，得出结果”的这条思路来设计实验教学。学生在分析资料、观察实验数据，观看图片和视频、描点画曲线，归纳总结这些活动中去探究生长素的生理作用。通过自主探究，可以全面提高学生的生物学实验操作技能、收集和处理信息的能力、科学探究能力。2 教学目标2.1 知识目标 概述植物生长素的生理作用。2.2 能力目标 通过对问题的探讨，培养学生的合作与交流能力；通过实验现象的观察，培养学生独立思考和归纳总结能力；通过理论联系实际的题目，培养学生分析问题和解决问题的能力。2.3 态度情感目标 通过教学和实验，使学生认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成质疑求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。3 教学过程3.1 回顾旧知，引入课题（课件展示植物的不同的生长情况）学生分析回答原因。（由于单侧光会使生长素在尖端发生横向运输，分布不均造成的），继续提问，那么上节课我们还学到，横向运输除单侧光引起外，还有哪些因素可以引起横向运输？学生回答，重力作用。（设计意图：回顾旧知，加强对知识的掌握，同时便于引入新课）3.2 创设情境，提出问题教师设问，植物平放后，还是按照原来的方向生长吗？个别学生回答：根向地生长，而茎向上生长，引导学生说出原因，教师评价，（展示课件：植物小麦种子平放后的生长情况）。此时会有其他学生质疑：这是为什么呢？启发学生思考，尝试通过理论来解释现象。 （设计意图：通过现有的知识，锻炼学生的分析能力，从日常生活中常见的例子入手，创设问题情境，引起学生的质疑，激发学生的探究欲望）3.3 分析问题，提出假设此时教师鼓励学生大胆猜想，学生经过分析讨论后总结出一些理论知识。植物的生长与生长素有关。有可能是以下一些原因（假设），展示课件：1、假设：这是根和茎对生长素的敏感度不同导致的。根和茎近地侧生长素的分布相同，该浓度的生长素更有利于茎的生长。所以根长得慢，茎长得快也就是说在相同的生长素浓度下，根和茎的反应是不同的。教师设问：以上仅仅是我们的猜想，如果要想得到一个正确的结论的话，需要用实验来证明，需要一些证据，或者一些理论或数据来进行科学的解释。这就需要我们继续往下做什么？学生回答（做实验），教师设问：做什么样的实验呢？引出本节课探究内容：实验的课题生长素浓度与植物根和茎的生长速度的关系。（设计意图，通过鼓励学生讨论，启发学生思考，可以培养学生的思维能力，合作交流能力；确定本节课的探究重点，体会科学实验的一般程序）3.4 设计实验、验证假设在此探究环节，从四个方面展开实验教学：3.4.1 启发学生思考：自变量、因变量、无关变量，确定实验设计思路，然后展开实验。由于时间限制，部分探究实验过程难以展开（不同浓度的生长素的配制以及要保证生根的时间），这就需要学生提前在课下做好充分的准备，上课直接观察实验现象。构建模型。3.4.2 课前准备：（某学生研究小组的实验）配制药品：配制不同浓度的生长素溶液：称量 0.01 mol 的生长素，先加入少量酒精，待溶解后稀释至 1 000 mL， 得到 10-2 mol L 的生长素溶液，再用蒸馏水依次稀释和配制出（10-1210-2）mol L 共 10 个浓度的生长素溶液， 保存在棕色瓶中，贴上标签，放在暗处保存。处理实验材料： 挑选大小基本一致的玉米做实验材料， 每组选 6 个进行处理， 共分 10 组， 分别用不同质量浓度的生长素溶液处理浸泡，每组贴上相应的标签。处理后的第 7 天，差异明显。教师提前准备学案，尺子分发给学生。（教师展示课件，我校生物兴趣小组进行课前准备的照片）。（设计意图：引导学生自主探究，体会实验设计的一般程序，如实验材料的选取，实验所遵循的原则，实验目的，实验现象，有助于培养学生养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。）3.4.3 观察实验材料，记录数据，绘制表格学生分好组，数根和测量苗的长度，在不同浓度的生长素的作用下，可以明显的观察到生长的不同。记录数据后需要绘制表格，在这一点，让学生自己设计表格，学生绘制后，教师让学生自己展示表格，讲解为什么要这样做，然后大家给予评价，指出表格设计中的一些问题，最后教师展示正确的设计方案，通过比较学生会发现遗漏掉一些东西，或某一方面出错，如没有考虑平均值，丢掉空白对照组。表格设计是高考中一种常见的题型，通过对表格的设计，思考，评价，能提高学生的识表，知识迁移，收集和整理数据资料的能力。3.4.4 分析数据、构建模型学生根据所绘制的表格，填写数据，画出对应的坐标图，根据坐标图，分析评价曲线，总结生长素的生理作用。在此强调抑制现象，因为学生在学习生长素的生理作用时，很难理解抑制作用的含义，有的认为抑制是植物不生长，甚至是负生长，教师给予评价。教师设问如何用曲线图来证明我们的假设即“根和茎对生长素的敏感度不同”是否正确呢？学生回答（将两曲线放在一起）。此时教师展示课件，学生可直观的看出同一植物的不同器官，对同一浓度的生长素溶液的敏感程度不同，根对生长素的敏感性高，茎低。（设计意图：本环节以实验数据为支撑，通过指导学生处理，分析数据，让学生利用数学方法，根据证据做出判断。在此过程中，真正理解了知识的内涵，从而在发展和提高学生科学探究能力的同时，实现了领悟模型建构的思想）。3.5 归纳总结、得到结果学生解释原因根的向地性和茎的背地性。最后教师展示课件，启发学生，为了证明我们的结论是正确的，整个环节的设置运用的是假说演绎法。（设计意图：本环节学生可以进一步体会科学研究的方法）。3.6 理论联系实际，学以致用：根的向地性体现了生长素的两重性。在自然界中，还有一些现象也可以体现，如自然界中树木的枝叶呈现出的宝塔形，引出顶端优势现象。让学生利用刚才所学内容，解释顶端优势的原因和应用。（设计意图：通过对生长素的理论联系实际的分析与应用， 可以加深学生对生长素生理作用及其特点等知识的理解， 并能应用这些知识解释或解决生产实际中的一些问题，达到了高考的要求）。3.7 课后小结，反馈练习生长素的生理作用表现出两重性；既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。顶端优势是生长素生理作用两重性的一个体现。学生做课后练习巩固所学知识。这节课注重科学研究的过程，而并非是只强调结果。而且设计的问题，环环紧密相扣，对学生思维起到很好的引导作用。本节课应用探究性学习，学习科学研究的方法和技能；通过探究培养科学态度、科学精神；通过探究形成科学观点、科学的思维方式。从而轻松完成了新课程标准所确定的目标：领悟科学研究的方法，发展学生的科学探究能力。主要参考文献1朱正威、赵占良.2009.普通高中课程标准实验教科书（生物必修 3 稳态与环境）.北京：人民教育出版社，102 朱正威、赵占良.2009.普通高中课程标准实验教科书（生物必修 3 稳态与环境）.北京：人民教育出版社，23 朱正威、赵占良.2009.普通高中课程标准实验教科书（生物必修 3 稳态与环境）.北京：人民教育出版社，8-10